《固体物理》课程PPT教学课件（讲稿）晶体结构

第二节晶体结构 本节主要内容: 1.2.1晶体结构的周期性 1.2.2原胞 1.2.3密堆积、配位数和致密度

第二节 晶体结构 本节主要内容: 1.2.1 晶体结构的周期性 1.2.2 原胞 1.2.3 密堆积、配位数和致密度

§1.2晶体结构 (b) a)、(b)、(c)为二维晶体结构示意图,它们有何异同?

(b) (c) (a) (a)、(b)、(c)为二维晶体结构示意图，它们有何异同? §1.2 晶体结构

2.1晶体结构的周期性 个理想的晶体是由完全相同结构单元在空间周期性重 复排列而成的。 所有晶体的结构可以用晶格来描述,这种晶格的每个格点 上附有一群原子,这样的一个原子群称为基元,基元在空间周 期性重复排列就形成晶体结构

1.2.1 晶体结构的周期性 所有晶体的结构可以用晶格来描述，这种晶格的每个格点 上附有一群原子，这样的一个原子群称为基元，基元在空间周 期性重复排列就形成晶体结构。 一个理想的晶体是由完全相同的结构单元在空间周期性重 复排列而成的。 (b) (c) (a)

1.基元、格点和晶格 OO oo c°oooo° (1)基元 在晶体中适当选取某些原子作为一个基本结构单元,这个 基本结构单元称为基元,基元是晶体结构中最小的重复单元, 基元在空间周期性重复排列就形成晶体结构。 任何两个基元中相应原子周围的情况是相同的,而每 个基元中不同原子周围情况则不相同

1.基元、格点和晶格 在晶体中适当选取某些原子作为一个基本结构单元，这个 基本结构单元称为基元，基元是晶体结构中最小的重复单元， 基元在空间周期性重复排列就形成晶体结构。 (1)基元 (b) (c) (a) 任何两个基元中相应原子周围的情况是相同的，而每一 个基元中不同原子周围情况则不相同

(2)晶格 。 (b) 晶体的内部结构可以概括为是由一些相同的点子在空间有 规则地做周期性无原分布,通过这些点做三组不共面的平行直 线族,形成一些网格,称为晶格(或者说这些点在空间周期性 排列形成的骨架称为晶格)

(2)晶格 晶体的内部结构可以概括为是由一些相同的点子在空间有 规则地做周期性无限分布，通过这些点做三组不共面的平行直 线族，形成一些网格，称为晶格(或者说这些点在空间周期性 排列形成的骨架称为晶格)。 (b) (c) (a)

用矢量R=n,a1+n2a2+n3a3(mn,n2,n2取整数表示 格点的排列。 品格是晶体结构周期性的数学象,它忽路了晶体结构的 具体内容,保留了体结构的周期性

晶格是晶体结构周期性的数学抽象，它忽略了晶体结构的 具体内容，保留了晶体结构的周期性。 ( , , ) 1 2 3 3 3 2 2 1 用矢量 R  n 1 a  n a  n a n n n 取 整 数 表示 格点的排列

(3)格点 晶格中的点子代表着晶体结构中相同的位置,称为格点。 一个格点代表一个基元,它可以代表基元重心的位置, 也可以代表基元中任意的点子。 晶格+基元=晶体结构

(3)格点 晶格中的点子代表着晶体结构中相同的位置，称为格点。 一个格点代表一个基元，它可以代表基元重心的位置， 也可以代表基元中任意的点子。 晶格+基元=晶体结构 (b) (a)

2.布拉维晶格、简单晶格和复式晶格 (1)布拉维晶格 格点的总体称为布拉维晶格,这种格子的特点是每点周围 的情况完全相同。 (2)简单晶格和复式晶格 简单晶格:如果晶体由完全相同的一种原子组成,且每 个原子周围的情况完全相同,则这种原子所组成的网格称为 简单晶格。 复式晶格:如果晶体由两种或两种以上原子组成,同种原 子各构成和格点相同的网格,称为子晶格,它们相对位移而 形成复式晶格

2.布拉维晶格、简单晶格和复式晶格 (1)布拉维晶格 格点的总体称为布拉维晶格，这种格子的特点是每点周围 的情况完全相同。 (2)简单晶格和复式晶格 简单晶格：如果晶体由完全相同的一种原子组成，且每 个原子周围的情况完全相同，则这种原子所组成的网格称为 简单晶格。 复式晶格：如果晶体由两种或两种以上原子组成，同种原 子各构成和格点相同的网格，称为子晶格，它们相对位移而 形成复式晶格

简单晶格 复式晶格 2.2原胞 在晶格中取一个格点为顶点,以三个不共面的方向上的周 期为边长形成的平行六面体作为重复单元,这个平行六面体沿 三个不同的方向进行周期性平移,就可以充满整个晶格,形成 晶体,这个平行六面体即为原胞,代表原胞三个边的矢量称为 原胞的基本平移矢量,简称基矢

简单晶格 复式晶格 在晶格中取一个格点为顶点，以三个不共面的方向上的周 期为边长形成的平行六面体作为重复单元，这个平行六面体沿 三个不同的方向进行周期性平移，就可以充满整个晶格，形成 晶体，这个平行六面体即为原胞，代表原胞三个边的矢量称为 原胞的基本平移矢量，简称基矢。 1.2.2 原胞

在晶格中取一个格点为顶点,以三个不共面的方向上的周 期为边长形成的平行六面体作为重复单元,这个平行六面体沿 三个不同的方向进行周期性平移,就可以充满整个晶格,形成 晶体,这个平行六面体即为原胞,代表原胞三个边的矢量称为 原胞的基本平移矢量,简称基矢。 s19

在晶格中取一个格点为顶点，以三个不共面的方向上的周 期为边长形成的平行六面体作为重复单元，这个平行六面体沿 三个不同的方向进行周期性平移，就可以充满整个晶格，形成 晶体，这个平行六面体即为原胞，代表原胞三个边的矢量称为 原胞的基本平移矢量，简称基矢